测量第4章教案3课件

1、2022-1-311 确定直线与确定直线与基本方向基本方向之间的水平角度称为之间的水平角度称为直线定向。直线定向。基基本本方方向向真北方向真北方向磁北方向磁北方向坐标北方向坐标北方向2022-1-3121、真北线方向 通过地球表面某通过地球表面某点的点的真子午线的切线真子午线的切线北端所指方向北端所指方向，称为，称为该点的真北方向。该点的真北方向。真子午线的切线方向真子午线的切线方向P1P22022-1-313 真北方向是用天文测量方法或用陀螺经纬仪测定的。 陀螺陀螺经纬仪经纬仪2022-1-3142磁北方向 磁北方向是磁子午线在地球上任意一点的切线所指的北端，即在地球磁场的作用下，磁针自由静

2、止时其北端所指的方向。PP P北极北极2022-1-315 磁子午线方向可用罗盘仪测定。磁子午线方向可用罗盘仪测定。 DQL-1DQL-1型森林罗盘仪型森林罗盘仪DQL-1BDQL-1B型森林罗盘仪型森林罗盘仪2022-1-3163坐标纵轴方向 我国采用高斯平面直角坐标系，6带或3带都以该带的中央子午线为坐标纵轴，因此取坐标纵轴方向作为标准方向。xyoP1P2高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系2022-1-317方位角1）方位角的定义 从直线起点的标准方向北端起，顺时针方向量至直线的水平夹角，称为该直线的方位角；其角值范围为0 360。12标准方向北端标准方向北端方位角方位角22222202

3、2-1-318标标准准方方向向真子午线方向真子午线方向磁子午线方向磁子午线方向坐标纵轴方向坐标纵轴方向真方位角（真方位角（A）磁方位角（磁方位角（Am）坐标方位角（坐标方位角（ ）2磁北磁北真北真北坐标北坐标北AmA12022-1-319 由于地面各点的真北由于地面各点的真北（或磁北）方向互不平（或磁北）方向互不平行，用真（磁）方位角行，用真（磁）方位角表示直线方向会给方位表示直线方向会给方位角的推算带来不便，所角的推算带来不便，所以以在一般测量工作中，在一般测量工作中，常采用坐标方位角来表常采用坐标方位角来表示直线方向。示直线方向。xyoP1P2坐标北与真北的关系坐标北与真北的关系2022-

4、1-31102）几种方位角之间的关系 mAAAmA磁偏角真北方向与磁北方向之间的夹角；子午线收敛角真北方向与坐标北方向之间的夹角。当磁北方向或坐标北方向偏于真北方向东侧时， 和为正；偏于西侧时， 和为负。P PO O真真北北A A磁磁北北Am坐坐标标北北2022-1-31113 3）正、反坐标方位角）正、反坐标方位角 直线直线1-2 1-2 ：点：点1 1是起点，点是起点，点2 2是终点。是终点。1212 正正坐标方位角；坐标方位角；2121 反反坐标方位角。坐标方位角。2112xyoxx1218012211802112180正反直线直线2-12-1：所以一条直线的正、反坐标方位角互差1802

5、022-1-3112第六节 方位角测量一、用罗盘仪测定一、用罗盘仪测定磁方位角磁方位角、罗盘仪的构造罗盘仪的构造 罗盘仪是利用磁针测量直线磁方位角的仪器。 罗盘仪的主要部件有磁针、刻度盘、望远镜和基座。2022-1-3113、测定磁方位角的方法测定磁方位角的方法: :n1)安置罗盘仪和目标。罗盘仪在一地面点A对中整平。n2)瞄准目标。利用罗盘盒下方的制动微动机构，转罗盘仪的望远镜瞄准目标。n3)读数。磁针自由摆动正常，磁针静止所指的度数为磁方位角MAB。2022-1-3114n 陀螺经纬仪：陀螺仪与经纬仪结合成一体的测量仪器，测定真方位角。n陀螺仪的任务：定出真北方向。n经纬仪：若经纬仪望远镜

6、的视准轴处在真北方向，水平度盘读数为0。当经纬仪瞄准其它目标方向时得到的水平方向值便是仪器所在地面点至目标的真方位角。二、陀螺经纬仪测定真方位角二、陀螺经纬仪测定真方位角陀螺仪陀螺仪2022-1-3115、陀螺仪的构造陀螺仪的构造n陀螺仪由摆动系统、观察系统和锁紧限幅机构组成。 2022-1-31161) 摆动系统摆动系统摆动系统包括悬吊摆动系统包括悬吊带带16、导线、导线15、转、转子子(马达马达)10、转子、转子底盘底盘7等，它们是整等，它们是整个陀螺仪的个陀螺仪的灵敏部灵敏部件件。转子要求运转。转子要求运转平稳，重心要通过平稳，重心要通过悬吊带的对称轴，悬吊带的对称轴，可以通过转子底盘可

7、以通过转子底盘上的六个螺钉进行上的六个螺钉进行调节。悬吊带采用调节。悬吊带采用特种合金材料制成。特种合金材料制成。2022-1-31172) 观测系统观测系统观测系统是用来观测系统是用来观察摆动系统的观察摆动系统的工作情况的。照工作情况的。照明灯泡明灯泡13将灵敏将灵敏部件上的双线光部件上的双线光标标12照亮，通过照亮，通过成像透镜组成像透镜组19使使双线光标成像在双线光标成像在分划板分划板18上，以上，以便在观察窗中观便在观察窗中观察。察。2022-1-3118n3) 3) 锁紧限幅机构锁紧限幅机构n锁紧限幅机构包括凸锁紧限幅机构包括凸轮轮4 4、限幅盘、限幅盘5 5、转子、转子底盘底盘7

8、7、锁紧圈、锁紧圈8 8，用，用凸轮凸轮4 4使限幅盘沿导使限幅盘沿导向轴向轴3 3向上滑动，使向上滑动，使限幅盘限幅盘5 5托起转子的托起转子的底盘靠在与支架连接底盘靠在与支架连接的锁紧圈的锁紧圈8 8上。限幅上。限幅盘上的盘上的三个泡沫塑料三个泡沫塑料块块6 6在下放转子部分在下放转子部分时，时，能起到缓冲和摩能起到缓冲和摩擦限幅的作用擦限幅的作用。2022-1-3119、 陀螺经纬仪的陀螺经纬仪的操作方法操作方法 在需要测定真子午线方向的点在需要测定真子午线方向的点上安置好经纬仪后，应按下列上安置好经纬仪后，应按下列步骤操作陀螺经纬仪：步骤操作陀螺经纬仪：1) 1) 粗定向：粗定向：将仪

9、器附带的罗将仪器附带的罗盘仪安装在支架上的定位盘盘仪安装在支架上的定位盘2020上，旋转经纬仪照准部，上，旋转经纬仪照准部，使视使视线方向线方向大致对准北方向，大致对准北方向，将经将经纬仪的水平微动螺旋旋至行程纬仪的水平微动螺旋旋至行程的中间位置，制动照准部，取的中间位置，制动照准部，取下罗盘仪（下罗盘仪（或用陀螺仪进行粗或用陀螺仪进行粗定向，精度可达定向，精度可达33左右左右）。）。2022-1-3120n2)2)安置陀螺仪安置陀螺仪：将陀螺仪安装到支架上：将陀螺仪安装到支架上的定位盘的定位盘2020上，旋紧固连螺环上，旋紧固连螺环2121，接好，接好电源线，打开电源开关，启动陀螺转子，电源

10、线，打开电源开关，启动陀螺转子，信号灯亮，信号灯亮，当其转速达到额定转速后当其转速达到额定转速后( (大约需要大约需要3 3分钟分钟) )信号灯熄灭信号灯熄灭( (有些仪器有些仪器是信号灯颜色改变是信号灯颜色改变) )。缓慢旋松锁紧机缓慢旋松锁紧机构，将摆动系统平稳放下，构，将摆动系统平稳放下，在陀螺仪的在陀螺仪的观察窗中观察陀螺的进动方向和速度，观察窗中观察陀螺的进动方向和速度，如果陀螺的进动速度很慢，就可以开始如果陀螺的进动速度很慢，就可以开始进行观测。观测方法有进行观测。观测方法有逆转点法和中天逆转点法和中天法法。n3)3)观测完成后，要观测完成后，要先旋紧锁紧机构先旋紧锁紧机构，将，将

11、摆动系统托起，才能关闭电源，拔掉电摆动系统托起，才能关闭电源，拔掉电源线。待陀螺仪转子完全停止转动以后源线。待陀螺仪转子完全停止转动以后才允许卸下陀螺仪装箱。才允许卸下陀螺仪装箱。 2022-1-31213 3、陀螺经纬仪的观测方法、陀螺经纬仪的观测方法逆转点法逆转点法陀螺仪转轴在东、西两处陀螺仪转轴在东、西两处的反转位置称为逆转的反转位置称为逆转点。点。逆转点法的实质就是通过逆转点法的实质就是通过旋转经纬仪的水平微动螺旋转经纬仪的水平微动螺旋，在陀螺仪的观察窗中，旋，在陀螺仪的观察窗中，用零线指标线用零线指标线2222跟踪双线跟踪双线光标影像光标影像2323，当摆动系统，当摆动系统到达逆转点

12、时，在经纬仪到达逆转点时，在经纬仪读数窗中读取水平度盘读读数窗中读取水平度盘读数数( (称为逆转点读数称为逆转点读数) )。2022-1-3122摆动系统到达逆转点摆动系统到达逆转点并稍作停留后，将开并稍作停留后，将开始向真子午线方向摆始向真子午线方向摆动，反方向旋转经纬动，反方向旋转经纬仪的水平微动螺旋继仪的水平微动螺旋继续跟踪摆动系统直至续跟踪摆动系统直至下一个逆转点，并读下一个逆转点，并读取水平度盘读数。重取水平度盘读数。重复上述基本操作，可复上述基本操作，可以分别获得以分别获得n n个逆转个逆转点点( (一般取一般取5 5个个) )读数。读数。2022-1-3123陀螺在子午面陀螺在子

13、午面的左右摆动，的左右摆动，呈略有衰减的呈略有衰减的正弦波形，所正弦波形，所以取以取n n个个( (一般一般取取5 5个个) )逆转点逆转点读数的平均值，读数的平均值，就可以得出陀就可以得出陀螺轴摆动的中螺轴摆动的中心位置，即陀心位置，即陀螺北的方向值。螺北的方向值。2022-1-3124、注意事项、注意事项1)1)开关陀螺仪时，陀螺灵敏部件必须处在托起状开关陀螺仪时，陀螺灵敏部件必须处在托起状态，以防止悬挂带和导流丝扭坏。态，以防止悬挂带和导流丝扭坏。2)2)由于陀螺仪转子的额定旋转速度由于陀螺仪转子的额定旋转速度2150021500转转/ /分，分，可以形成很大的内力矩，所以在陀螺转动时不许搬可以形成很大的内力矩，所以在陀螺转动时不许搬动仪器。动仪器。3)3)使用电源逆变器时，注意线的正负极。没有接使用电源逆变器时，注意线的正负极。没有接上陀螺仪时，不要开启电源。上陀螺仪时，不要开启电源。4)4)蓄电池充电时，不要过量。蓄电池充电时，不要过量。5)5)在运输过程中，注意防震，且仪器箱不得倒置。在运输过程中，注意防震，且仪器箱不得倒置。2022-1-3125nGP1GP1全自动陀螺仪全自动陀螺仪n它由马达驱动全站仪和陀螺仪组成，它由马达驱动全站仪和陀螺仪组成，根据所需根据所需精度不同精度不同，提供三种测量模，提供三种测量模式：式：n模式模式1 1：真方位角观测中误差